中药化学-第八章-三萜类化合物课件

第八章三萜类化合物

(Triterpenoids)第八章三萜类化合物

(Triterpenoids)1第一节概述三萜类化合物(triterpenoids)是一类基本母核由30个碳原子组成的萜类化合物，分子中有6个异戊二烯单位，通式(C5H8)6。以游离形式/苷/酯形式存在。三萜苷类化合物多数可溶于水，水溶液振摇后产生大量持久性肥皂样泡沫，故亦称作三萜皂苷(triterpenoidsaponins)，该类皂苷多具有羧基，有时也称之为酸性皂苷。齐墩果酸第一节概述三萜类化合物(triterpenoids)是一2第一节概述三萜及其苷（皂苷）广泛存在于自然界，菌类、蕨类、单子叶与双子叶植物、动物及海洋生物中均有分布，尤以双子叶植物中分布最多。

游离三萜：菊科、豆科、大戟科、楝科、卫茅科、茜草科、橄榄科、唇形科植物；

皂苷：豆科、五加科、桔梗科、远志科、葫芦科、毛莨科、石竹科、伞形科、鼠李科、报春花科等。含有三萜类成分的主要中药如人参、甘草、柴胡、黄芪、桔梗、川楝皮、泽泻、灵芝等。广泛的生理活性：抗肿瘤、抗炎、抗菌、抗病毒、扩冠、降低胆固醇、溶血等。第一节概述三萜及其苷（皂苷）广泛存在于自然界，菌类、蕨类3第一节概述生物合成：

少数三萜类化合物分子中碳原子多于或少于30个。不同类型三萜不同方式环合

甲戊二羟酸×2焦磷酸金合欢酯(C15)

鲨烯

第一节概述生物合成：不同类型三萜不同方式环合甲戊二羟酸4三萜类化合物

结构与分类

理化性质和溶血作用提取分离检识结构研究三萜类化合物结构与分类5第二节结构与分类皂苷皂苷元碳环是否成苷链状单环双环三环四环五环第二节结构与分类皂苷碳环是否成苷链状6第二节结构与分类一、链状三萜二、单环三萜2,3-环氧角鲨烯第二节结构与分类一、链状三萜2,3-环氧角鲨烯7第二节结构与分类三、双环三萜四、三环三萜细胞毒作用lansiosideAR=N-acetyl-β-D-glucosaminelansiosideBR=β-D-glucoselansiosideCR=β-D-xylose第二节结构与分类三、双环三萜细胞毒作用lansiosid8五、四环三萜多具有环戊烷骈多氢菲的基本母核C17上有C8侧链母核一般有5个甲基，分别位于C4、C10、C14、C8或C13羊毛脂甾烷型

大戟烷型达玛烷型

葫芦素烷型原萜烷型楝烷型环菠萝蜜烷型

成环方式取代基构型五、四环三萜多具有环戊烷骈多氢菲的基本母核羊毛脂甾烷型9五、四环三萜1.羊毛脂甾烷型(lanostane)A/B,B/C,C/D环均为反式；取代基及侧链构型分别为10()、13()、14()、17()；C20(R)；C3常有-OH取代。茯苓酸R=Ac块苓酸R=HC31五、四环三萜1.羊毛脂甾烷型(lanostane)茯苓酸10五、四环三萜2.大戟烷型(euphane)羊毛脂甾烷的立体异构体，C13、C14和C17上的取代基构型与羊毛脂甾烷相反，分别是13()、14()、17()。大戟醇五、四环三萜2.大戟烷型(euphane)大戟醇11五、四环三萜3.达玛烷型(dammarane)A/B,B/C,C/D环均为反式；取代基及侧链构型分别为8()、10()、14()、17()；C20(R)或(S)。20(S)-原人参二醇R1=R2=H人参皂苷R1=糖基R2=H/糖基

五、四环三萜3.达玛烷型(dammarane)20(S)-12五、四环三萜4.葫芦素烷型(cucurbitane)基本骨架同羊毛脂甾烷型，A/B,C/D环均为反式，B/C环顺式；取代基及侧链构型分别为9()、13()、14()、17()；C20(R)

；5()-H、10()-H。雪胆甲素R=Ac雪胆乙素R=H急性痢疾、肺结核、慢性气管炎五、四环三萜4.葫芦素烷型(cucurbitane)雪胆甲13五、四环三萜5.原萜烷型(protostane)A/B,B/C,C/D环均为反式；取代基及侧链构型分别为8()、10()、14()、17()；C20(S)

；9()-H。泽泻萜醇A泽泻萜醇B降低血清总胆固醇，治疗高血脂症五、四环三萜5.原萜烷型(protostane)泽泻萜醇A14五、四环三萜6.楝烷型(meliacane)26个碳，C17上有C4侧链；A/B,B/C,C/D环均为反式；取代基及侧链构型分别为8()、10()、13()、17()；C20(S)

；14()-H。1-methoxy-1,2-dihydroepoxyazadione五、四环三萜6.楝烷型(meliacane)1-meth15五、四环三萜7.环菠萝蜜烷型(cycloartane)5个碳环；母核与羊毛脂甾烷相似，C10上甲基和C9脱氢形成三元环。五、四环三萜7.环菠萝蜜烷型(cycloartane)16H+/H2O两相酸水解或酶水解H+/H2O两相酸水解或酶水解17六、五环三萜基本母核具有5个环；C3-OH多与糖结合成苷，苷元中常含有羧基，故又称酸性皂苷，在植物体中常与钙、镁等离子结合成盐。齐墩果烷型乌苏烷型羽扇豆烷型

木栓烷型羊齿烷型和异羊齿烷型何帕烷型和异何帕烷型其他类型

环的变化取代基位置、构型六、五环三萜基本母核具有5个环；齐墩果烷型环的变化18六、五环三萜1.齐墩果烷型(oleanane)

又称β-香树脂烷型(β-amyrane)，在植物界分布极为广泛（豆科、五加科、桔梗科、远志科、桑寄生科、木通科等）。具有多氢蒎的基本母核；A/B,B/C,C/D环均为反式，D/E环为顺式；母核上有8个甲基：C4、C20各有2个甲基；C8、C10、C17上的甲基均为型；C14上的甲基为型；C3多有羟基（多为型，也有型）；双键多在C11(Δ11,12)/C12(Δ12,13)；羰基多在C11；羧基多在C28、C30或C24。六、五环三萜1.齐墩果烷型(oleanane)19齐墩果酸(oleanolicacid)首先由油橄榄(Oleaeuropaea)的叶子中分得，广泛分布于植物界，游离存在（青叶胆、女贞子等），但大多与糖结合成苷存在（人参、三七、柴胡等）。从刺五加(Acanthopanaxsenticosus)、龙牙葱木(Araliamandshurica)中提取齐墩果酸，得率都超过10%，纯度在95%以上。齐墩果酸具有降低转氨酶、保肝等作用，是治疗急性黄疸型肝炎和迁延型慢性肝炎的有效药物。齐墩果酸(oleanolicacid)首先由油橄榄(Ole20甘草(Glycyrrhizaurlensis)中含有甘草次酸(glycyrrhetinicacid)和甘草酸(glycyrrhizicacid)[又称甘草皂苷(glycyrrhizin)或甘草甜素]。甘草次酸有促肾上腺皮质激素(ACTH)样作用，临床上用于抗炎和治疗胃溃疡。但只有18()-H的甘草次酸才有此活性，18()-H者无此活性。R甘草次酸H甘草酸-D-glcA(1→2)--D-glcA-甘草(Glycyrrhizaurlensis)中含有甘草次21土贝母苷甲(tubeimosideA)是从土贝母(Bolbostemmapaniculatum)中得到的、自然界中首例糖链以环状结构连接的皂苷。glcararhaara3-甲基-3-羟基-戊二酸土贝母苷甲(tubeimosideA)是从土贝母(Bolb22六、五环三萜2.乌苏烷型(ursane)又称-香树脂烷型(-amyrane)或熊果烷型。齐墩果烷型的异构体，E环上两个甲基位置不同，即C20位的一个甲基移到C19位上。此类三萜大多是乌苏酸的衍生物。乌苏酸（熊果酸）蒲公英醇抗菌、抗病毒、抗肿瘤异构体六、五环三萜2.乌苏烷型(ursane)乌苏酸（熊果酸）蒲23六、五环三萜3.羽扇豆烷型(lupane)E环为五元碳环（C19与C21相连），且C19位有-异丙基取代，Δ20,29双键；A/B、B/C、C/D及D/E环均为反式。六、五环三萜3.羽扇豆烷型(lupane)24六、五环三萜4.木栓烷型(friedelane)

由齐墩果烯经甲基移位转变而来。与其他类型五环三萜相比，最明显的区别在于C4位只有一个甲基。A/B、B/C、C/D环均为反式；D/E环为顺式

。8个甲基：C20有2个甲基；C4、C5、C9、C14、C17上的甲基均为型；C13上的甲基为型；C2、C3常有羰基取代。C9去甲基六、五环三萜4.木栓烷型(friedelane)C9去甲基25六、五环三萜5.羊齿烷型(fernane)和异羊齿烷型(isofernane)羽扇豆烷型的异构体，E环上的异丙基在C22上，而C8上的角甲基转到C13上。羊齿烷型：13()-CH3、14()-CH3；异羊齿烷型：13()-CH3、14()-CH3。白茅素芦竹素羊齿烷型异羊齿烷型六、五环三萜5.羊齿烷型(fernane)和异羊齿烷型(is26六、五环三萜6.何帕烷型(hopane)和异何帕烷型(isohopane)羊齿烷型的异构体，C14和C18上均有角甲基。何帕烷型：22()-异丙基；异何帕烷型：22()-异丙基。的里白烯何帕烷型异何帕烷型六、五环三萜6.何帕烷型(hopane)和异何帕烷型(is27六、五环三萜7.其他类型分离自拱状灵芝分离自苦马豆六、五环三萜7.其他类型分离自拱状灵芝分离自苦马豆28第二节结构与分类三萜皂苷常见的糖：葡萄糖、半乳糖、木糖、阿拉伯糖、呋糖、鼠李糖、葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸，另外还有鸡纳糖、芹糖、乙酰基和乙酰氨基糖等，多数苷为吡喃型糖，但也有呋喃型糖。成苷位置：多与C3羟基或C28羧基成苷，另外也有与C16、C21、C23、C29等羟基成苷。根据糖链的多少，可分单糖链苷（monodemosides）、双糖链苷（bisdemosides）、三糖链皂苷（tridemosidicsaponins）。当原生苷由于水解或酶解，部分糖被降解时，所生成的苷叫次皂苷或原皂苷元（prosapogenins）。第二节结构与分类三萜皂苷常见的糖：葡萄糖、半乳糖、木糖、29命名俗名系统命名：取代基编号，取代基名称，母核3-O-[-L-arabinopyranosyl(1→3)--D-glucuronopyranosyl]-olean-12-ene-16,28-diol命名俗名3-O-[-L-arabinopyranosyl30三萜类化合物

结构与分类

理化性质和溶血作用提取分离检识结构研究三萜类化合物结构与分类31第三节

理化性质和溶血作用一、物理性质1.性状

游离三萜：大多有完好的结晶。三萜皂苷：多为无色/白色无定形粉末（引入糖基不易结晶），吸湿性强。皂苷多具有苦味和辛辣味，对人体黏膜有强烈刺激性，但有些皂苷无此性质（如甘草皂苷有显著的甜味，对黏膜刺激性弱）。2.熔点与旋光性游离三萜：有固定的熔点，含羧基者熔点较高。三萜皂苷：熔点都较高，往往熔融前分解，因此无明显的熔点，测得的大多是分解点（200℃～350℃）。三萜类化合物均有旋光性。第三节理化性质和溶血作用一、物理性质32一、物理性质3.溶解度

游离三萜：能溶于石油醚、氯仿、乙醚、乙醇、甲醇等有机溶剂，而不溶于水。三萜皂苷：（引入糖基极性加大）可溶于水，易溶于热水、稀醇、热甲醇和热乙醇中；几不溶或难溶于丙酮、乙醚、石油醚等极性小的有机溶剂；含水丁醇或戊醇对皂苷的溶解度较好。皂苷水解成次级苷，水溶性下降，溶于中等极性有机溶剂（低级醇、丙酮、乙酸乙酯）。一、物理性质3.溶解度33一、物理性质4.发泡性

皂苷水溶液经强烈振摇能产生持久性的泡沫，且不因加热而消失。亲水性基团为糖，亲脂性基团为苷元，当二者比例适当时具有表面活性。鉴别——泡沫试验碱性条件下形成的泡沫稳定助溶性一、物理性质4.发泡性碱性条件下形成的泡沫稳定助溶性34二、化学性质1.颜色反应

三萜化合物（苷元、苷）在无水条件下，与强酸(H2SO4/H3PO4/HClO4)、中等强酸(CCl3COOH)或Lewis酸(ZnCl2/AlCl3/SbCl3）作用，会产生颜色变化或荧光。Liebermann-Burchard反应Kahlenberg反应

样品（氯仿或醇）SbCl3/SbCl5(氯仿)黄、灰蓝、灰紫色UV蓝紫色荧光（甾体皂苷显黄色荧光）60-70℃加热二、化学性质1.颜色反应样品SbCl3/35二、化学性质1.颜色反应Rosen-Heimer反应Salkowski反应Tschugaev反应

样品（氯仿）浓H2SO4硫酸层蓝、红色二、化学性质1.颜色反应样品浓H2SO4硫酸层蓝、36二、化学性质2.沉淀反应皂苷水溶液可以和Pb2+、Ba2+、Cu2+等产生沉淀。酸性皂苷（三萜皂苷）：加入硫酸铵、醋酸铅或其他中性盐类沉淀；中性皂苷（甾体皂苷）：加入碱式醋酸铅或氧化钡等碱性盐类沉淀。利用这一性质进行皂苷的提取和初步分离。胆甾醇沉淀（3-OH的甾醇都可产生沉淀）：具3-OH，A/B环反式或Δ5结构的甾醇与三萜皂苷形成稳定的分子复合物；具3-OH，或3-OH被酯化或成苷的甾醇不能与三萜皂苷沉淀；三萜皂苷没有甾体皂苷与胆甾醇产生的沉淀稳定。二、化学性质2.沉淀反应37二、化学性质3.皂苷的水解（1）酸水解水解速度与苷元和糖的结构有关；可改变水解条件得到不同的次级皂苷可使皂苷中的糖全部水解成单糖，有助于了解组成苷的单糖种类。条件剧烈，常使苷元发生脱水、环合、双键/取代基移位、构型转化等反应生成人工产物。（2）乙酰解

完全水解部分水解两相酸水解/酶水解/Smith降解等二、化学性质3.皂苷的水解完全水解两相酸水解/酶水解/Sm38中药化学-第八章--三萜类化合物课件39二、化学性质——水解（3）Smith降解——条件温和（不加热/低温加热），可得到完整的苷元。二、化学性质——水解（3）Smith降解——条件温和（不加热40二、化学性质——水解（4）酶水解——比Smith降解更温和（5）糖醛酸苷键的裂解二、化学性质——水解（4）酶水解——比Smith降解更温和41二、化学性质——水解（5）糖醛酸苷键的裂解甲基化脱羧乙酰解二、化学性质——水解（5）糖醛酸苷键的裂解甲基化脱羧乙酰解42二、化学性质——水解（6）酯苷键水解——碱水解

条件剧烈，水解的糖易分解稳定的酯苷键难水解可定量裂解通过酯苷键与苷元连接的寡糖链（得到寡糖、苷元或次级苷），且不影响其他酰基二、化学性质——水解（6）酯苷键水解——碱水解条件剧烈，水43三、溶血作用皂苷水溶液大多能破坏红细胞而有溶血作用，故皂苷又称为皂毒类(sapotoxins)。尤其静脉注射时毒性极大，肌肉注射易引起组织坏死。皂苷溶血作用强弱可用溶血指数表示。

溶血指数：指在一定条件（等渗、缓冲及恒温）下能使同一动物来源的血液中红细胞完全溶血的最低浓度。如甘草皂苷，溶血指数1:4000，溶血性能较强。并不是所有的皂苷都具有溶血作用，如以人参二醇为苷元的皂苷则无溶血作用。抗溶血溶血三、溶血作用皂苷水溶液大多能破坏红细胞而有溶血作用，故皂苷又44三、溶血作用酯皂苷苷元部分的酯键水解后失去溶血作用；某些双糖链皂苷无溶血作用，水解为次级皂苷（单糖链皂苷）后则具有溶血作用。此外，中药中的一些其他成分如某些萜类（如三萜酸）、脂肪酸、树脂和挥发油等也可引起溶血。因此在进行溶血试验时要注意将三萜皂苷纯化后再做；或结合胆甾醇沉淀，测试沉淀后的滤液以及所得沉淀分解后的溶血活性。三、溶血作用酯皂苷苷元部分的酯键水解后失去溶血作用；某些双糖45三萜类化合物

结构与分类

理化性质和溶血作用

提取分离检识结构研究三萜类化合物结构与分类46第四节提取分离一、三萜类化合物的提取醇类溶剂提取法皂苷多用稀醇，如50-70%乙醇提取稀醇提取液浓缩后直接过大孔树脂柱进行粗分注意：富含油脂的原料先脱脂（压榨或石油醚等有机溶剂浸提）再用醇提；趁热过滤第四节提取分离一、三萜类化合物的提取皂苷多用稀醇，如5047第四节提取分离一、三萜类化合物的提取酸水解有机溶剂萃取法——提取苷元或者先提出皂苷，酸水解后再提取苷元注意：以TLC监控水解条件，防止异构化以及是否水解彻底。碱水提取法——碱溶酸沉法提取含羧基的皂苷第四节提取分离一、三萜类化合物的提取48第四节提取分离二、三萜类化合物的分离分段沉淀法——皂苷难溶于乙醚、丙酮等有机溶剂方法简便，但难以分离完全。第四节提取分离二、三萜类化合物的分离49第四节提取分离二、三萜类化合物的分离胆甾醇沉淀法——皂苷能与胆甾醇生成不溶性分子复合物回流第四节提取分离二、三萜类化合物的分离回流50第四节提取分离二、三萜类化合物的分离色谱分离法(1)吸附色谱正相吸附色谱：常用硅胶为吸附剂，常用洗脱剂氯仿-丙酮、氯仿-甲醇、氯仿-甲醇-水等。反相吸附色谱：常用Rp-18、Rp-8为填充剂，常用洗脱剂甲醇-水、乙腈-水。LPLC/MPLC/HPLC(2)分配色谱：DCCC、HSCCC(3)大孔吸附树脂色谱：皂苷的分离、精制(4)凝胶色谱：SephadexLH-20第四节提取分离二、三萜类化合物的分离51三萜类化合物

结构与分类

理化性质和溶血作用提取分离

检识结构研究三萜类化合物结构与分类52第五节检识一、理化检识泡沫试验显色反应：Liebermann-Burchard等、Molish溶血试验二、色谱检识TLC

正相：硅胶吸附剂反相：Rp-18、Rp-8高效薄层板显色：10%硫酸乙醇、香草醛-硫酸、五氯化锑等PC第五节检识一、理化检识53三萜类化合物

结构与分类

理化性质和溶血作用提取分离检识

结构研究三萜类化合物结构与分类54第六节结构研究需要解决的问题：苷元：母核、取代基、构型（相对/绝对构型）糖

种类

数目：NMR(C1/H1)、MS

连接位置

连接顺序：水解、MS、NMR

苷键构型：酶解、NMR(1H-NMR中H1偶合常数)色谱：TLC、GC、LC波谱：NMR苷元与糖：NMR（13C苷化位移、HMBC）糖与糖：NMR第六节结构研究需要解决的问题：色谱：TLC、GC、LC苷55UV齐墩果烷型三萜孤立双键205～

250nmα,β-不饱和羰基242～

250nm异环共轭双烯240,250,260nm同环共轭双烯285nm18β-H

248～249nm18α-H

242～243nmUV齐墩果烷型三萜18β-H248～249nm56MS游离三萜EI-MS(1)齐墩果-12-烯（乌苏-12-烯）类三萜化合物C环△12

RDA裂解产生的分别含A、B环和C、D环的碎片峰[M-CH3]+，[M-OH]+，[M-COOH]+等碎片峰MS游离三萜EI-MS57MS游离三萜EI-MS(2)羽扇豆醇型三萜失异丙基碎片离子峰[M-43]+三萜皂苷ESI-MS/FAB-MS五碳糖[-132]/甲基五碳糖[-148]/六碳糖[-162]MS游离三萜EI-MS58NMR1H-NMR高场区多个甲基（8个）δ0.50～1.50(3H,s)与双键相连的甲基δ1.63～1.80(3H,brs)乙酰基(-COCH3)中的甲基δ1.82～2.07(3H,s)甲酯(-COOCH3)中的甲基δ3.6(3H,s)单峰d,J=6Hz与双键相连NMR1H-NMR单峰d,J=6Hz与双键相连59NMR1H-NMR烯氢：环内双键质子δ4.93～5.50；环外双键质子δ4.30～5.00连氧碳上质子：连羟基δ3.20～4.00；连乙酰氧基δ4.00～5.5013C-NMR羰基碳δ170～220烯碳δ109～160糖端基碳δ95～105连氧碳δ60～90不连氧的其它饱和碳δ0～60甲基δ8.9～33.7C12δ122～124C13δ144～145NMR1H-NMRC12δ122～12460总结掌握三萜皂苷的定义（英文名称）掌握三萜类化合物的结构与分类（四环、五环三萜）熟悉三萜类化合物的理化性质：性状、溶解性、发泡性、溶血指数、颜色反应、沉淀、水解反应及其应用熟悉三萜类化合物的常用提取分离方法及流程，并能够结合具体方法灵活运用（色谱洗脱顺序）；熟悉三萜类化合物的常用检识方法明确三萜类化合物（皂苷）结构研究中需要解决的问题；掌握三萜类化合物相关波谱规律，能够运用区分相关化合物：UV、NMR(1H-NMR)总结掌握三萜皂苷的定义（英文名称）61第七节含皂苷的中药实例人参人参为五加科植物人参（Panaxginseng）的干燥根，是传统名贵中药，始载于我国第一部本草专著《神农本草经》。其栽培者称为“园参”，野生者称为“山参”。人参具有大补元气、复脉固脱、补脾益肺、生津、安神之功能。人参的化学成分研究始于上世纪初，但直到60年代才逐步深入。到目前为止，已阐明的人参化学成分有皂苷、挥发油、多糖、聚炔醇、蛋白质、多肽、氨基酸、微量元素等。经现代医学和药理研究证明，人参皂苷为人参的主要有效成分性。第七节含皂苷的中药实例人参62人参人参的根、茎、叶、花及果实中均含有多种人参皂苷（ginsenosides），人参根中总皂苷的含量约5％。目前已经确定化学结构的人参皂苷有30多种。根据皂苷元的结构（达玛烷型）可分为A、B、C三种类型：

（1）人参二醇型－A型

（2）人参三醇型－B型(1)20(S)-原人参二醇20(S)-protopanaxadiol人参皂苷Ra、Rb、Rc、Rd、Rg3、Rh2(2)

20(S)-原人参三醇20(S)-protopanaxatriol人参皂苷Re、Rf、Rg1、Rg2、Rh1人参人参的根、茎、叶、花及果实中均含有多种人参皂苷（gins63人参（3）齐墩果酸型－C型生理活性的差异

B型皂苷有溶血作用，而A型皂苷有抗溶血作用；人参皂苷Rg1有轻度中枢神经兴奋作用及抗疲劳作用，人参皂苷Rb1则有中枢神经抑制作用和安定作用；人参皂苷Rb1还有增强核糖核酸聚合酶的活性，而人参皂苷Rc则有抑制核糖核酸聚合酶的活性；Rh2具有逆转癌细胞的作用。人参皂苷RoR=glcA(2→1)glc人参（3）齐墩果酸型－C型人参皂苷RoR=glcA(264人参水解反应

A型和B型人参皂苷酸水解时，从水解产物中得不到原皂苷元。原皂苷元20(S)-原人参二醇或20(S)-原人参三醇侧链20位上的甲基和羟基发生差向异构化，转变为R构型，继之发生侧链环合，生成具有三甲基四氢吡喃环侧链的异构化产物人参二醇（panaxadiol）或人参三醇（panaxatriol）。因此欲得到原皂苷元，须采用缓和的方法进行水解，例如酶水解或Smiths降解法等。人参二醇20(R)-原人参二醇人参水解反应人参二醇20(R)-原人参二醇65人参总皂苷7％盐酸水解产物齐墩果酸酶解或Smith降解产物齐墩果酸人参三醇人参二醇20(S)原人参二醇20(S)原人参三醇原皂苷元异构化皂苷元人参总皂苷7％盐酸水解产齐墩果酸酶解或Smith降解产齐墩果66甘草豆科甘草（Glycyrrhizauralensis）、胀果甘草（G.inflata）、光果甘草（G.glabra）的干燥根及根茎。甘草具有补脾益气、清热解毒、祛痰止咳、缓急止痛、调和诸药之功效。近年研究表明：具有较强的抗溃疡、抗炎、抗变态反应、抗肿瘤和抑制艾滋病病毒等作用。甘草豆科甘草（Glycyrrhizauralensis）、67甘草皂苷化学成分：三萜类——甘草皂苷(glycyrrhizin/glycyrrhizicacid，又称甘草酸、甘草甜素)及其苷元甘草次酸(glycyrrhetinicacid)；甘草皂苷（苷元连2分子葡萄糖醛酸）常以钾盐或钙盐形式存在于甘草中，易溶于水。黄酮类——甘草素、甘草苷等。甘草次酸有两种类型：D/E环顺式即18β-HD/E环反式即18α-H甘草酸和甘草次酸都有促肾上腺皮质激素样的生物活性，临床作为抗炎药。但只有18β-H型的甘草次酸才具有ACTH样作用，18α-H型没有此种生物活性。甘草甘草皂苷化学成分：甘草68第八章三萜类化合物

(Triterpenoids)第八章三萜类化合物

(Triterpenoids)69第一节概述三萜类化合物(triterpenoids)是一类基本母核由30个碳原子组成的萜类化合物，分子中有6个异戊二烯单位，通式(C5H8)6。以游离形式/苷/酯形式存在。三萜苷类化合物多数可溶于水，水溶液振摇后产生大量持久性肥皂样泡沫，故亦称作三萜皂苷(triterpenoidsaponins)，该类皂苷多具有羧基，有时也称之为酸性皂苷。齐墩果酸第一节概述三萜类化合物(triterpenoids)是一70第一节概述三萜及其苷（皂苷）广泛存在于自然界，菌类、蕨类、单子叶与双子叶植物、动物及海洋生物中均有分布，尤以双子叶植物中分布最多。

游离三萜：菊科、豆科、大戟科、楝科、卫茅科、茜草科、橄榄科、唇形科植物；

皂苷：豆科、五加科、桔梗科、远志科、葫芦科、毛莨科、石竹科、伞形科、鼠李科、报春花科等。含有三萜类成分的主要中药如人参、甘草、柴胡、黄芪、桔梗、川楝皮、泽泻、灵芝等。广泛的生理活性：抗肿瘤、抗炎、抗菌、抗病毒、扩冠、降低胆固醇、溶血等。第一节概述三萜及其苷（皂苷）广泛存在于自然界，菌类、蕨类71第一节概述生物合成：

少数三萜类化合物分子中碳原子多于或少于30个。不同类型三萜不同方式环合

甲戊二羟酸×2焦磷酸金合欢酯(C15)

鲨烯

第一节概述生物合成：不同类型三萜不同方式环合甲戊二羟酸72三萜类化合物

结构与分类

理化性质和溶血作用提取分离检识结构研究三萜类化合物结构与分类73第二节结构与分类皂苷皂苷元碳环是否成苷链状单环双环三环四环五环第二节结构与分类皂苷碳环是否成苷链状74第二节结构与分类一、链状三萜二、单环三萜2,3-环氧角鲨烯第二节结构与分类一、链状三萜2,3-环氧角鲨烯75第二节结构与分类三、双环三萜四、三环三萜细胞毒作用lansiosideAR=N-acetyl-β-D-glucosaminelansiosideBR=β-D-glucoselansiosideCR=β-D-xylose第二节结构与分类三、双环三萜细胞毒作用lansiosid76五、四环三萜多具有环戊烷骈多氢菲的基本母核C17上有C8侧链母核一般有5个甲基，分别位于C4、C10、C14、C8或C13羊毛脂甾烷型

大戟烷型达玛烷型

葫芦素烷型原萜烷型楝烷型环菠萝蜜烷型

成环方式取代基构型五、四环三萜多具有环戊烷骈多氢菲的基本母核羊毛脂甾烷型77五、四环三萜1.羊毛脂甾烷型(lanostane)A/B,B/C,C/D环均为反式；取代基及侧链构型分别为10()、13()、14()、17()；C20(R)；C3常有-OH取代。茯苓酸R=Ac块苓酸R=HC31五、四环三萜1.羊毛脂甾烷型(lanostane)茯苓酸78五、四环三萜2.大戟烷型(euphane)羊毛脂甾烷的立体异构体，C13、C14和C17上的取代基构型与羊毛脂甾烷相反，分别是13()、14()、17()。大戟醇五、四环三萜2.大戟烷型(euphane)大戟醇79五、四环三萜3.达玛烷型(dammarane)A/B,B/C,C/D环均为反式；取代基及侧链构型分别为8()、10()、14()、17()；C20(R)或(S)。20(S)-原人参二醇R1=R2=H人参皂苷R1=糖基R2=H/糖基

五、四环三萜3.达玛烷型(dammarane)20(S)-80五、四环三萜4.葫芦素烷型(cucurbitane)基本骨架同羊毛脂甾烷型，A/B,C/D环均为反式，B/C环顺式；取代基及侧链构型分别为9()、13()、14()、17()；C20(R)

；5()-H、10()-H。雪胆甲素R=Ac雪胆乙素R=H急性痢疾、肺结核、慢性气管炎五、四环三萜4.葫芦素烷型(cucurbitane)雪胆甲81五、四环三萜5.原萜烷型(protostane)A/B,B/C,C/D环均为反式；取代基及侧链构型分别为8()、10()、14()、17()；C20(S)

；9()-H。泽泻萜醇A泽泻萜醇B降低血清总胆固醇，治疗高血脂症五、四环三萜5.原萜烷型(protostane)泽泻萜醇A82五、四环三萜6.楝烷型(meliacane)26个碳，C17上有C4侧链；A/B,B/C,C/D环均为反式；取代基及侧链构型分别为8()、10()、13()、17()；C20(S)

；14()-H。1-methoxy-1,2-dihydroepoxyazadione五、四环三萜6.楝烷型(meliacane)1-meth83五、四环三萜7.环菠萝蜜烷型(cycloartane)5个碳环；母核与羊毛脂甾烷相似，C10上甲基和C9脱氢形成三元环。五、四环三萜7.环菠萝蜜烷型(cycloartane)84H+/H2O两相酸水解或酶水解H+/H2O两相酸水解或酶水解85六、五环三萜基本母核具有5个环；C3-OH多与糖结合成苷，苷元中常含有羧基，故又称酸性皂苷，在植物体中常与钙、镁等离子结合成盐。齐墩果烷型乌苏烷型羽扇豆烷型

木栓烷型羊齿烷型和异羊齿烷型何帕烷型和异何帕烷型其他类型

环的变化取代基位置、构型六、五环三萜基本母核具有5个环；齐墩果烷型环的变化86六、五环三萜1.齐墩果烷型(oleanane)

又称β-香树脂烷型(β-amyrane)，在植物界分布极为广泛（豆科、五加科、桔梗科、远志科、桑寄生科、木通科等）。具有多氢蒎的基本母核；A/B,B/C,C/D环均为反式，D/E环为顺式；母核上有8个甲基：C4、C20各有2个甲基；C8、C10、C17上的甲基均为型；C14上的甲基为型；C3多有羟基（多为型，也有型）；双键多在C11(Δ11,12)/C12(Δ12,13)；羰基多在C11；羧基多在C28、C30或C24。六、五环三萜1.齐墩果烷型(oleanane)87齐墩果酸(oleanolicacid)首先由油橄榄(Oleaeuropaea)的叶子中分得，广泛分布于植物界，游离存在（青叶胆、女贞子等），但大多与糖结合成苷存在（人参、三七、柴胡等）。从刺五加(Acanthopanaxsenticosus)、龙牙葱木(Araliamandshurica)中提取齐墩果酸，得率都超过10%，纯度在95%以上。齐墩果酸具有降低转氨酶、保肝等作用，是治疗急性黄疸型肝炎和迁延型慢性肝炎的有效药物。齐墩果酸(oleanolicacid)首先由油橄榄(Ole88甘草(Glycyrrhizaurlensis)中含有甘草次酸(glycyrrhetinicacid)和甘草酸(glycyrrhizicacid)[又称甘草皂苷(glycyrrhizin)或甘草甜素]。甘草次酸有促肾上腺皮质激素(ACTH)样作用，临床上用于抗炎和治疗胃溃疡。但只有18()-H的甘草次酸才有此活性，18()-H者无此活性。R甘草次酸H甘草酸-D-glcA(1→2)--D-glcA-甘草(Glycyrrhizaurlensis)中含有甘草次89土贝母苷甲(tubeimosideA)是从土贝母(Bolbostemmapaniculatum)中得到的、自然界中首例糖链以环状结构连接的皂苷。glcararhaara3-甲基-3-羟基-戊二酸土贝母苷甲(tubeimosideA)是从土贝母(Bolb90六、五环三萜2.乌苏烷型(ursane)又称-香树脂烷型(-amyrane)或熊果烷型。齐墩果烷型的异构体，E环上两个甲基位置不同，即C20位的一个甲基移到C19位上。此类三萜大多是乌苏酸的衍生物。乌苏酸（熊果酸）蒲公英醇抗菌、抗病毒、抗肿瘤异构体六、五环三萜2.乌苏烷型(ursane)乌苏酸（熊果酸）蒲91六、五环三萜3.羽扇豆烷型(lupane)E环为五元碳环（C19与C21相连），且C19位有-异丙基取代，Δ20,29双键；A/B、B/C、C/D及D/E环均为反式。六、五环三萜3.羽扇豆烷型(lupane)92六、五环三萜4.木栓烷型(friedelane)

由齐墩果烯经甲基移位转变而来。与其他类型五环三萜相比，最明显的区别在于C4位只有一个甲基。A/B、B/C、C/D环均为反式；D/E环为顺式

。8个甲基：C20有2个甲基；C4、C5、C9、C14、C17上的甲基均为型；C13上的甲基为型；C2、C3常有羰基取代。C9去甲基六、五环三萜4.木栓烷型(friedelane)C9去甲基93六、五环三萜5.羊齿烷型(fernane)和异羊齿烷型(isofernane)羽扇豆烷型的异构体，E环上的异丙基在C22上，而C8上的角甲基转到C13上。羊齿烷型：13()-CH3、14()-CH3；异羊齿烷型：13()-CH3、14()-CH3。白茅素芦竹素羊齿烷型异羊齿烷型六、五环三萜5.羊齿烷型(fernane)和异羊齿烷型(is94六、五环三萜6.何帕烷型(hopane)和异何帕烷型(isohopane)羊齿烷型的异构体，C14和C18上均有角甲基。何帕烷型：22()-异丙基；异何帕烷型：22()-异丙基。的里白烯何帕烷型异何帕烷型六、五环三萜6.何帕烷型(hopane)和异何帕烷型(is95六、五环三萜7.其他类型分离自拱状灵芝分离自苦马豆六、五环三萜7.其他类型分离自拱状灵芝分离自苦马豆96第二节结构与分类三萜皂苷常见的糖：葡萄糖、半乳糖、木糖、阿拉伯糖、呋糖、鼠李糖、葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸，另外还有鸡纳糖、芹糖、乙酰基和乙酰氨基糖等，多数苷为吡喃型糖，但也有呋喃型糖。成苷位置：多与C3羟基或C28羧基成苷，另外也有与C16、C21、C23、C29等羟基成苷。根据糖链的多少，可分单糖链苷（monodemosides）、双糖链苷（bisdemosides）、三糖链皂苷（tridemosidicsaponins）。当原生苷由于水解或酶解，部分糖被降解时，所生成的苷叫次皂苷或原皂苷元（prosapogenins）。第二节结构与分类三萜皂苷常见的糖：葡萄糖、半乳糖、木糖、97命名俗名系统命名：取代基编号，取代基名称，母核3-O-[-L-arabinopyranosyl(1→3)--D-glucuronopyranosyl]-olean-12-ene-16,28-diol命名俗名3-O-[-L-arabinopyranosyl98三萜类化合物

结构与分类

理化性质和溶血作用提取分离检识结构研究三萜类化合物结构与分类99第三节

理化性质和溶血作用一、物理性质1.性状

游离三萜：大多有完好的结晶。三萜皂苷：多为无色/白色无定形粉末（引入糖基不易结晶），吸湿性强。皂苷多具有苦味和辛辣味，对人体黏膜有强烈刺激性，但有些皂苷无此性质（如甘草皂苷有显著的甜味，对黏膜刺激性弱）。2.熔点与旋光性游离三萜：有固定的熔点，含羧基者熔点较高。三萜皂苷：熔点都较高，往往熔融前分解，因此无明显的熔点，测得的大多是分解点（200℃～350℃）。三萜类化合物均有旋光性。第三节理化性质和溶血作用一、物理性质100一、物理性质3.溶解度

游离三萜：能溶于石油醚、氯仿、乙醚、乙醇、甲醇等有机溶剂，而不溶于水。三萜皂苷：（引入糖基极性加大）可溶于水，易溶于热水、稀醇、热甲醇和热乙醇中；几不溶或难溶于丙酮、乙醚、石油醚等极性小的有机溶剂；含水丁醇或戊醇对皂苷的溶解度较好。皂苷水解成次级苷，水溶性下降，溶于中等极性有机溶剂（低级醇、丙酮、乙酸乙酯）。一、物理性质3.溶解度101一、物理性质4.发泡性

皂苷水溶液经强烈振摇能产生持久性的泡沫，且不因加热而消失。亲水性基团为糖，亲脂性基团为苷元，当二者比例适当时具有表面活性。鉴别——泡沫试验碱性条件下形成的泡沫稳定助溶性一、物理性质4.发泡性碱性条件下形成的泡沫稳定助溶性102二、化学性质1.颜色反应

三萜化合物（苷元、苷）在无水条件下，与强酸(H2SO4/H3PO4/HClO4)、中等强酸(CCl3COOH)或Lewis酸(ZnCl2/AlCl3/SbCl3）作用，会产生颜色变化或荧光。Liebermann-Burchard反应Kahlenberg反应

样品（氯仿或醇）SbCl3/SbCl5(氯仿)黄、灰蓝、灰紫色UV蓝紫色荧光（甾体皂苷显黄色荧光）60-70℃加热二、化学性质1.颜色反应样品SbCl3/103二、化学性质1.颜色反应Rosen-Heimer反应Salkowski反应Tschugaev反应

样品（氯仿）浓H2SO4硫酸层蓝、红色二、化学性质1.颜色反应样品浓H2SO4硫酸层蓝、104二、化学性质2.沉淀反应皂苷水溶液可以和Pb2+、Ba2+、Cu2+等产生沉淀。酸性皂苷（三萜皂苷）：加入硫酸铵、醋酸铅或其他中性盐类沉淀；中性皂苷（甾体皂苷）：加入碱式醋酸铅或氧化钡等碱性盐类沉淀。利用这一性质进行皂苷的提取和初步分离。胆甾醇沉淀（3-OH的甾醇都可产生沉淀）：具3-OH，A/B环反式或Δ5结构的甾醇与三萜皂苷形成稳定的分子复合物；具3-OH，或3-OH被酯化或成苷的甾醇不能与三萜皂苷沉淀；三萜皂苷没有甾体皂苷与胆甾醇产生的沉淀稳定。二、化学性质2.沉淀反应105二、化学性质3.皂苷的水解（1）酸水解水解速度与苷元和糖的结构有关；可改变水解条件得到不同的次级皂苷可使皂苷中的糖全部水解成单糖，有助于了解组成苷的单糖种类。条件剧烈，常使苷元发生脱水、环合、双键/取代基移位、构型转化等反应生成人工产物。（2）乙酰解

完全水解部分水解两相酸水解/酶水解/Smith降解等二、化学性质3.皂苷的水解完全水解两相酸水解/酶水解/Sm106中药化学-第八章--三萜类化合物课件107二、化学性质——水解（3）Smith降解——条件温和（不加热/低温加热），可得到完整的苷元。二、化学性质——水解（3）Smith降解——条件温和（不加热108二、化学性质——水解（4）酶水解——比Smith降解更温和（5）糖醛酸苷键的裂解二、化学性质——水解（4）酶水解——比Smith降解更温和109二、化学性质——水解（5）糖醛酸苷键的裂解甲基化脱羧乙酰解二、化学性质——水解（5）糖醛酸苷键的裂解甲基化脱羧乙酰解110二、化学性质——水解（6）酯苷键水解——碱水解

条件剧烈，水解的糖易分解稳定的酯苷键难水解可定量裂解通过酯苷键与苷元连接的寡糖链（得到寡糖、苷元或次级苷），且不影响其他酰基二、化学性质——水解（6）酯苷键水解——碱水解条件剧烈，水111三、溶血作用皂苷水溶液大多能破坏红细胞而有溶血作用，故皂苷又称为皂毒类(sapotoxins)。尤其静脉注射时毒性极大，肌肉注射易引起组织坏死。皂苷溶血作用强弱可用溶血指数表示。

溶血指数：指在一定条件（等渗、缓冲及恒温）下能使同一动物来源的血液中红细胞完全溶血的最低浓度。如甘草皂苷，溶血指数1:4000，溶血性能较强。并不是所有的皂苷都具有溶血作用，如以人参二醇为苷元的皂苷则无溶血作用。抗溶血溶血三、溶血作用皂苷水溶液大多能破坏红细胞而有溶血作用，故皂苷又112三、溶血作用酯皂苷苷元部分的酯键水解后失去溶血作用；某些双糖链皂苷无溶血作用，水解为次级皂苷（单糖链皂苷）后则具有溶血作用。此外，中药中的一些其他成分如某些萜类（如三萜酸）、脂肪酸、树脂和挥发油等也可引起溶血。因此在进行溶血试验时要注意将三萜皂苷纯化后再做；或结合胆甾醇沉淀，测试沉淀后的滤液以及所得沉淀分解后的溶血活性。三、溶血作用酯皂苷苷元部分的酯键水解后失去溶血作用；某些双糖113三萜类化合物

结构与分类

理化性质和溶血作用

提取分离检识结构研究三萜类化合物结构与分类114第四节提取分离一、三萜类化合物的提取醇类溶剂提取法皂苷多用稀醇，如50-70%乙醇提取稀醇提取液浓缩后直接过大孔树脂柱进行粗分注意：富含油脂的原料先脱脂（压榨或石油醚等有机溶剂浸提）再用醇提；趁热过滤第四节提取分离一、三萜类化合物的提取皂苷多用稀醇，如50115第四节提取分离一、三萜类化合物的提取酸水解有机溶剂萃取法——提取苷元或者先提出皂苷，酸水解后再提取苷元注意：以TLC监控水解条件，防止异构化以及是否水解彻底。碱水提取法——碱溶酸沉法提取含羧基的皂苷第四节提取分离一、三萜类化合物的提取116第四节提取分离二、三萜类化合物的分离分段沉淀法——皂苷难溶于乙醚、丙酮等有机溶剂方法简便，但难以分离完全。第四节提取分离二、三萜类化合物的分离117第四节提取分离二、三萜类化合物的分离胆甾醇沉淀法——皂苷能与胆甾醇生成不溶性分子复合物回流第四节提取分离二、三萜类化合物的分离回流118第四节提取分离二、三萜类化合物的分离色谱分离法(1)吸附色谱正相吸附色谱：常用硅胶为吸附剂，常用洗脱剂氯仿-丙酮、氯仿-甲醇、氯仿-甲醇-水等。反相吸附色谱：常用Rp-18、Rp-8为填充剂，常用洗脱剂甲醇-水、乙腈-水。LPLC/MPLC/HPLC(2)分配色谱：DCCC、HSCCC(3)大孔吸附树脂色谱：皂苷的分离、精制(4)凝胶色谱：SephadexLH-20第四节提取分离二、三萜类化合物的分离119三萜类化合物

结构与分类

理化性质和溶血作用提取分离

检识结构研究三萜类化合物结构与分类120第五节检识一、理化检识泡沫试验显色反应：Liebermann-Burchard等、Molish溶血试验二、色谱检识TLC

正相：硅胶吸附剂反相：Rp-18、Rp-8高效薄层板显色：10%硫酸乙醇、香草醛-硫酸、五氯化锑等PC第五节检识一、理化检识121三萜类化合物

结构与分类

理化性质和溶血作用提取分离检识

结构研究三萜类化合物结构与分类122第六节结构研究需要解决的问题：苷元：母核、取代基、构型（相对/绝对构型）糖

种类

数目：NMR(C1/H1)、MS

连接位置

连接顺序：水解、MS、NMR

苷键构型：酶解、NMR(1H-NMR中H1偶合常数)色谱：TLC、GC、LC波谱：NMR苷元与糖：NMR（13C苷化位移、HMBC）糖与糖：NMR第六节结构研究需要解决的问题：色谱：TLC、GC、LC苷123UV齐墩果烷型三萜孤立双键205～

250nmα,β-不饱和羰基242～

250nm异环共轭双烯240,250,260nm同环共轭双烯285nm18β-H

248～249nm18α-H

242～243nmUV齐墩果烷型三萜18β-H248～249nm124MS游离三萜EI-MS(1)齐墩果-12-烯（乌苏-12-烯）类三萜化合物C环△12

RDA裂解产生的分别含A、B环和C、D环的碎片峰[M-CH3]+，[M-OH]+，[M-COOH]+等碎片峰MS游离三萜EI-MS125MS游离三萜EI-MS(2)羽扇豆醇型三萜失异丙基碎片离子峰[M-43]+三萜皂苷ESI-MS/FAB-MS五碳糖[-132]/甲基五碳糖[-148]/六碳糖[-162]MS游离三萜EI-MS126NMR1H-NMR高场区多个甲基（8个）δ0.50～1.50(3H,s)